自适应范围的车辆定位单元、车辆追踪单元以及包括上述单元的车辆寻回系统

摘要

一种自适应范围的车辆寻回系统，包括：自适应范围的车辆定位单元，包括用于产生窄带信号的窄带基带发生器、用于产生宽带信号的宽带基带发生器，时序控制电路，所述时序控制电路响应于激活信号交替地以第一速率发射所述窄带信号和以第二速率发射所述宽带信号，并且响应于追踪信号以不同的第三速率发射所述宽带信号和窄带信号中的一种；以及自适应范围的车辆寻回系统包括自适应范围的车辆追踪单元，包括数据解码器，所述数据解码器包括用于检测来自宽带基带信号的数据的宽带解码器，用于检测来自窄带基带信号的数据的窄带解码器，响应于收到的信号区分窄带与宽带信号的带宽检测器，以及输入开关电路。

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应范围的车辆定位单元并且涉及一种这样的车辆定位单元，其能够更加容易地被车辆寻回系统内的车辆追踪单元定位。

背景技术

申请人以商标销售的成功并且普及的车辆寻回系统包括：小型电子车辆定位单元(VLU)，其具有隐藏在车内的收发器；通信塔的专用网络，每个通信塔都具有远程发射单元(RTU)；一辆或多辆装有车辆追踪单元(VTU)的执法车辆；以及网络中心，具有已经购买了VLU的客户的数据库。该网络中心与国家犯罪信息中心相连接。该数据库的条目包括客户车辆的车辆识别号(VIN)和分配给客户的VLU的识别码。

当产品的客户报告其车辆被窃时，车辆的VIN就被报告给执法中心用于输入到被窃车辆的数据库中。网络中心包括与执法中心的数据库接口的软件，用于将被窃车辆的VIN与网络中心的数据库相对比，所述网络中心的数据库包括与VLU识别码相对应的VIN。在被窃车辆的VIN和VLU识别码之间存在匹配时，例如在被窃车辆装有VLU的情况下，并且在中心已确认车辆已经被窃时，网络中心就与各个通信塔(目前全国大约有180个)的RTU通信，并由每个塔渐进地发出消息以激活承载所述识别码的特定VLU的收发器。

被窃车辆内的VLU的收发器由此被激活，并开始发射其特有的VLU识别码。被窃车辆附近的任意执法车辆的VTU接收该VLU收发器码，并且根据信号强度和方向信息，合适的执法车辆就能够采取有效行动以寻回被窃车辆。例如，参见美国专利4,177,466、4,818,988、4,908,609、5,704,008、5,917,423、6,229,988、6,522,698和6,665,613，通过上述引用将其所有内容并入本文。

目前，VLU在被激活时会发送带有识别被窃车辆的重要数据的宽带(例如15kHz)信号。在欧洲该宽带信号稍低，例如大约11kHz。当VTU检测到该信号时，追踪车辆内的工作人员就报告找到车辆并随后触发VLU以开始更加频繁地发射，例如从4次/分钟的初始速率增加到60次/分钟的速率。这种方法的一个缺点是宽带信号只具有大约一英里的范围。因此，装有VTU的警车通常必须在被窃车辆的大约一英里的范围内以获取低波段信号。由此，因为范围小，所以就需要大量的VTU来监测指定区域。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的自适应范围的车辆定位单元。

本发明另一目的是提供一种改进的自适应范围的车辆追踪单元。

本发明另一目的是提供一种改进的自适应范围的车辆寻回系统，其使用了上述车辆定位单元和车辆追踪单元。

本发明另一目的是提供一种上述改进的自适应范围的车辆定位单元，其明显地增加了车辆追踪单元能够检测车辆定位单元的范围。

本发明另一目的是提供一种上述改进的自适应范围的车辆定位单元，其显著地减少了对于激活的车辆定位单元监测指定区域所需的车辆追踪单元的数量。

本发明源于实现了一种改进的车辆定位单元，其增加了车辆追踪单元能够检测激活的车辆定位单元的范围并且减少了监测指定区域所需的车辆追踪单元的数量，所述车辆定位单元可以由用于产生窄带信号的窄带基带发生器、用于产生宽带信号的宽带基带发生器和时序控制电路实现，所述时序控制电路响应于激活信号而交替地以第一速率发射窄带信号和宽带信号，并且响应于追踪信号以更高的第二速率或者不同的速率发射宽带信号。

本发明给出了一种自适应范围的车辆定位单元，包括用于产生窄带信号的窄带基带发生器、用于产生宽带信号的宽带基带发生器和时序控制电路，时序控制电路响应于激活信号交替地以第一速率发射窄带信号和以第二速率发射宽带信号，并且响应于追踪信号以不同的第三速率发射宽带信号和窄带信号中的一种。

在一个优选实施例中，第一速率和第二速率可以相同。第三速率可以高于第一和第二速率。时序控制电路可以响应于追踪信号而关闭窄带电路，有效地将第三速率设定为零。时序控制电路可以响应于追踪信号将宽带信号从第二速率改变为更高的第三速率。时序控制电路可以响应于追踪信号将宽带信号保持在第二速率或将其改变为更高的第三速率，并将窄带信号速率改变为不同于第三速率的第四速率。时序控制电路可以响应于追踪信号将宽带信号保持在第二速率或者将其改变为第一速率的窄带信号。第一速率和第二速率可以是大约每分钟四次。第二速率可以是大约每分钟四次。第一速率可以是大约每分钟四次且第二速率可以被改变为大约每分钟六十次的第三速率。第三速率可以是大约每分钟四次和大约每分钟六十次中的一种，而第四速率可以不是其中任何一种。窄带基带可以是大约50Hz。宽带基带可以是大约1200Hz。窄带基带信号可以携带表明信号来自车辆定位单元的常规数据。宽带基带信号可以携带表明其中设有车辆定位单元的车辆的特有数据。

本发明还给出了一种自适应范围的车辆追踪单元，包括数据解码器，数据解码器包括用于检测来自宽带基带信号的数据的宽带解码器，用于检测来自窄带基带信号的数据的窄带解码器，以及响应于接收到的信号而区分窄带与宽带信号的带宽检测器，以及响应于带宽检测器用于将宽带信号引导至宽带解码器和将窄带信号引导至窄带解码器的输入开关电路。

在一个优选实施例中，数据解码器可以进一步包括第二开关电路，其响应于所述带宽检测器用于与所收到的信号被引导去往的解码器相对应地选择所述窄带或宽带解码器的输出。数据解码器可以进一步包括微处理器并且第二开关电路可以将选定的解码器输出连接至微处理器。窄带信号可以是大约625Hz的信号，具有大约50Hz的基带，而宽带信号可以是大约15kHz的信号，具有大约1200Hz的基带。窄带基带信号可以携带表明信号来自车辆定位单元的常规数据。宽带基带信号可以携带表明其中设有车辆定位单元的车辆的特有数据。

本发明给出了一种自适应范围的车辆寻回系统，包括自适应范围的车辆定位单元和自适应范围的车辆追踪单元。自适应范围的车辆定位单元包括用于产生窄带信号的窄带基带发生器、用于产生宽带信号的宽带基带发生器和时序控制电路，时序控制电路响应于激活信号交替地以第一速率发射窄带信号和以第二速率发射宽带信号，并且响应于追踪信号以不同的第三速率发射宽带信号和窄带信号中的一种；自适应范围的车辆追踪单元包括数据解码器，数据解码器包括用于检测来自宽带基带信号的数据的宽带解码器，用于检测来自窄带基带信号的数据的窄带解码器，响应于接收到的信号区分窄带与宽带信号的带宽检测器，以及响应于带宽检测器用于将宽带信号引导至宽带解码器和将窄带信号引导至窄带解码器的输入开关电路。

在一个优选实施例中，窄带信号可以响应于追踪信号而被关闭。窄带信号可以响应于追踪信号而被以第一速率继续发射。窄带信号可以响应于追踪信号而被以第三速率发射。第一速率可以是大约每分钟四次。第二速率可以是大约每分钟六十次。窄带基带可以是大约50Hz。宽带基带可以是大约1200Hz。窄带基带信号可以携带表明信号来自车辆定位单元的常规数据。宽带基带信号可以携带表明其中设有车辆定位单元的车辆的特有数据。数据解码器可以进一步包括第二开关电路，其响应于所述带宽检测器用于与所收到的信号被引导去往的解码器相对应地选择所述窄带或宽带解码器的输出。数据解码器可以进一步包括微处理器并且第二开关电路可以将选定的滤波器输出连接至微处理器。窄带信号可以是大约625Hz的信号，具有大约50Hz的基带，而宽带信号可以是大约15kHz的信号，具有大约1200Hz的基带。第一速率和第二速率可以相同。第三速率可以高于第一和第二速率。时序控制电路可以响应于追踪信号而关闭窄带电路，有效地将第三速率设定为零。时序控制电路可以响应于追踪信号以将宽带信号从第二速率改变为更高的第三速率。时序控制电路可以响应于追踪信号将宽带信号保持在第二速率或者将其改变为更高的第三速率并将窄带信号速率改变为不同于第三速率的第四速率。时序控制电路可以响应于追踪信号将宽带信号保持在第二速率或者将其改变为第一速率的窄带信号。

附图说明

通过以下对优选实施例和附图的说明，本领域普通技术人员可以领会其他的目的、特征和优点，在附图中：

图1是根据本主题发明示出了与被窃车辆寻回系统的一个示例相关的主要部件的示意性框图；

图2是根据本发明的图1中的VLU的更详细的示意性框图；

图3是根据本发明的图2中发射器的更详细的示意性框图；

图4是根据本发明的图2中的VTU的更详细的示意性框图；

图5是根据本发明的图4中的数据解码器的更详细的示意性框图；

图6是图3中的时序控制操作的逻辑流程图；

图7是图4中的数据解码器的操作的逻辑流程图；和

图8示出了根据本发明的具有车辆定位和车辆追踪单元的车辆寻回系统的操作顺序。

具体实施方式

除了以下公开的一个或多个优选实施例之外，本发明也可以有其他的实施例并且能够以多种方式实践或者实现。因此，应该理解本发明并不将其应用局限于在以下的说明内容中阐述或者在附图中示出的结构和部件设置的细节。

如以上背景技术中讨论的那样，申请人以商标销售的成功并且普及的车辆寻回系统包括：在图1中隐藏在车辆14内的小型电子车辆定位单元(VLU)10，通信塔16的专用网络，每个通信塔都具有远程发射单元(RTU)18，一辆或多辆装有车辆追踪单元(VTU)22的执法车辆20，以及网络中心24。

当产品的客户报告其车辆被窃时，车辆的VIN就被报告给执法中心26用于输入到被窃车辆的数据库28中。网络中心24包括与执法中心26的数据库28接口的软件，用于将被窃车辆的VIN与网络中心24的数据库30相对比，该网络中心的数据库包括与VLU识别码相对应的VIN。在被窃车辆的VIN和VLU识别码之间存在匹配时，例如在被窃车辆14装有VLU 10的情况下，网络中心24与各个通信塔16的RTU 18通信并且每个塔发出消息以激活承载特定识别码的VLU 10。

被窃车辆14内的VLU 10一旦被激活，就开始发射特有的VLU识别码。被窃车辆14附近的执法车辆20的VTU 22接收该VLU应答码，并且根据信号强度和方向信息，合适的执法车辆就能够采取有效行动以寻回被窃车辆14。

图2中的车辆定位单元(VLU)10包括电源30、微处理器32、发射器34、接收器36、天线调谐单元38和天线40。电源30给所有单元供电，并且可以包括后备电池以及车辆电池和电源。天线调谐单元38不仅起到对于天线40(例如在美国是以173.075MHz广播的)的阻抗匹配作用，而且它还控制发射器34和接收器36的操作。通常，天线调谐单元38默认地操作接收器36，将其置于监听模式，等待来自RTU 18的通过图1中的天线16广播的激活信号。一旦其接收到激活信号，天线调谐单元38就开始操作发射器34。

根据本发明，在图3的自适应范围系统41中，发射器34包括图3中的窄带基带发生器42，其产生例如50Hz的基带信号，还包括宽带基带发生器44，其产生例如1200Hz的基带信号。时序控制电路46包括时序控制48和开关电路50。

在接收到激活输入时，微处理器32在线路33上给时序控制48提供激活信号，以选择性地从发生器42送出窄带基带信号和从发生器44送出宽带基带信号。最初，响应于来自微处理器32的该激活信号，时序控制48以4次/分钟的速率送出这些信号。其是通过控制开关电路50的操作来实现的。RF调制器52从50Hz的信号生成625Hz的信号和从1200Hz的信号生成15kHz的信号。要注意的是，这些不同的频率(50Hz，1200Hz，625Hz，15kHz和173.05MHz)都仅仅是近似值，并且进一步地是任意的和设计者的选择，而且可以根据不同的应用和不同的国家加以变化，以及并不构成本发明的一部分。

信号从调制器52被传送到功率放大器54并随后最终通过天线调谐单元38到达发射173.05MHz信号的天线40。从微处理器32到时序控制48的第一激活信号使VLU 10开始其每分钟四次或者每15秒钟一次的用于窄带和宽带信号的广播。随后当通常装在警车内的车辆追踪单元(VTU)接收到识别出该信号是来自VLU的信号时，工作人员就可以通过计算机、电话、无线电或某种其他装置向调度员(dispatcher)查询。在此时对VLU的识别进行确认并给出具有更多特有信息的答复。与此同时，信号被送至微处理器32，然后微处理器32将追踪信号在线路33上发送到时序控制48，以将信号速率从例如大约每分钟4次增加到例如大约每分钟60次。此时微处理器32就能够选择性地完全停止广播窄带信号，或者它能够将窄带信号保持在大约每分钟4次，并同时以大约每分钟60次广播宽带信号，或者它能够以某种不同于每分钟4次或60次的速率广播窄带信号。广义地，窄带和宽带信号被以第一和第二速率广播，第一和第二速率可以是相同的速率(例如每分钟四次)。然后其中一个(例如窄带的)速率可以被降至较低的第三速率(例如降到零)，而另一个(例如宽带的)速率被保持不变(例如每分钟四次)。或者其中一个(例如窄带的)速率可以被保持在第一速率(例如每分钟四次)，而另一个(例如宽带的)速率可以被切换到更高的第三速率(例如每分钟六十次)。或者宽带可以被保持在第二速率(例如每分钟四次或六十次)，而窄带的第一速率被改为不同于每分钟四次或六十次的某种速率。

图4中的VTU 22还包括电源60、微处理器62和天线64。天线64响应173.05MHz的信号并将其提供给FM接收器66。FM接收器66将50Hz的窄带基带信号和1200Hz的宽带基带信号送至定向寻找处理器68和数据解码器70。还存在可以被设置在警车内的视频显示器72。当VTU 22检测到窄带信号时，视频显示器72显示消息，该消息表明LoJack车辆定位单元确实是信号的来源并指示出信号的方向。随后，当接收到宽带信号时，视频显示器72仍然可以显示消息，所述消息表明该信号是源自LoJack车辆定位单元并指示出该单元的方向，还将提供VLU识别码(答复码)。工作人员随后就能够利用该答复码查询并找出带有该车辆定位单元的车辆的VIN。一旦工作人员获得VIN，他就可以获得关于车辆的生产商、型号、年份、颜色、注册登记等的完整信息。

根据本发明，图5中的数据解码器70包括宽带解码器80、窄带解码器82和带宽检测器84以及输入开关电路86和输出开关电路88。

在运行时，带宽检测器84分别检测从FM接收器66抵达的例如50Hz和1200Hz的窄带和宽带信号。如果带宽检测器84检测到窄带信号，它就操作开关86以将进入信号引导至窄带解码滤波器82。如果带宽检测器84检测到宽带信号，它就操作开关86以将进入信号引导至宽带解码滤波器80。无论接收信号的是解码器80还是82，都向开关88提供数据输出。带宽检测器84还操作开关电路88，以使解码器80或82当中正在接收输入的那一个将其输出通过开关88连接至微处理器62。线路90上的来自窄带解码滤波器82的数据包括非特有标识，该非特有标识表明那确实是LoJack的车辆定位单元，而线路92上的来自宽带解码滤波器80的数据指明了信息和答复码，其包括用于正在广播的特定VLU的特有ID。随后警车内的警员就能够利用来自VLU的特有ID找出其中装有VLU的车辆的VIN，并利用VIN确定他追踪的车辆的生产商、型号、颜色、年份和其他特征。窄带和宽带信号的该结合使用提供了特有的好处。窄带信号需要较窄的滤波器，较窄的滤波器去除了更多的噪声并因此使接收器更加灵敏，并因此使其具有增加的范围。作为这种范围增加的结果，通常范围可以翻倍：从一英里增加到两英里；警车内的车辆追踪单元能够从位于更大范围(例如大约2英里而不是1英里)内的被窃车辆中的激活的VLU获取信号。同等重要的是，由于每个VTU都具有大致翻倍的范围，因此追踪单元的数量可以被减少四倍。也就是说，对于激活的被窃VLU来说，与以前的需要相比，只使用四分之一数量的车辆追踪单元就可以监控指定区域。

图3中的时序控制电路46的逻辑在图6中示出，其中在步骤100收到激活信号之后，在步骤102发送窄带信号，随后在步骤104发送宽带信号。然后在步骤106进行查询，查询是否已从调度员处接收到了追踪信号，如果没有接收到追踪信号，那么系统就通过步骤108循环返回到步骤102发送窄带信号，随后在步骤104发送宽带信号。如果已经接收到追踪信号，那么此时就在步骤110以更高的速率发送宽带信号，例如从每分钟四次广播到每分钟六十次广播。与此同时，窄带信号可以被消除、可以被保持在每分钟四次广播或者也可以被切换成某种其他的较高或较低的速率。一旦以更高的速率广播宽带信号，系统会在步骤112检查是否已从调度员处接收到去激活信号。如果没有接收到去激活信号，那么在步骤110继续以较高速率发送宽带信号。如果已经接收到去激活信号，系统就简单地停止发送信号。图5中的数据解码器70的逻辑操作在图7中示出。一旦在步骤116启动系统，就在步骤118进行检查以查看是否收到信号。如果收到信号，则在步骤120进行查询，查询是否是窄带信号。如果是窄带信号，则在步骤122显示窄带信号消息，其指示LoJack车辆定位单元是信号的来源并指示方向。如果不是窄带信号，则在步骤124进行查询，查询是否是宽带信号。如果不是宽带信号，那么系统返回开始状态并在步骤118进行检查以查看是否收到信号。如果是宽带信号，则在步骤126显示答复码，识别特定的VLU，警车内的工作人员此时就能够利用该特定VLU例如找出VIN号码，并且利用VIN获得其中装有VLU的被窃车辆的所有其他识别信息。

图8中示出了系统的整体操作。当在130报告车辆被窃时，执法系统在132发送信号以激活安装在被窃车辆内的VLU。随后塔在134发出激活信号以启动宽带和窄带广播，并且随后VLU在136开始提供交替的宽带和窄带广播。当警车内的VTU足够接近被窃车辆和正在广播的VLU以检测宽带信号时，VTU收到识别特定VLU的答复码，然后工作人员就能够查询例如车辆的VIN，之后通过警用频道其就能够获得被窃车辆的生产商、型号、年份、颜色等所有其他的信息。与此同时，警局调度员在140发出追踪信号以加速宽带信号的广播。当调度员的加速请求到达执法系统时，其在142向塔发送信号以加速VLU。塔随后在144发出追踪信号，加速宽带信号指令。VLU随后在146开始以更高的速率(例如每分钟60次)广播宽带信号，并且还可以将窄带信号速率从每分钟4次改变为某种其他的速率或将其保持在每分钟4次或者完全停止窄带信号。此时即可通过VTU紧密地追踪VLU并将其寻回。一旦将其寻回，在148将去激活指令发送给警局调度从而去激活宽带信号。警局调度员在150将去激活信号发送至执法系统，执法系统此时在152报告车辆已经寻回并将去激活信号送到塔，然后塔在154将去激活信号广播至VLU。

尽管本发明的一些特定特征在部分附图中示出而在其他的附图中没有示出，但是这仅仅是为了方便，根据本发明的每一个特征都可以和任意或者全部的其他特征相组合。本文中使用的术语“包含”、“包括”，“具有”和“装有”应被广泛和全面地理解而不应被限制为任何物理互连方式。而且，本主题申请中公开的任意实施例都不应被理解为唯一可行的实施例。

其他的实施例可以由本领域普通技术人员领会并处于所附权利要求书的范围内。